春天到了，氣溫回升、萬物復甦，但是部分人群卻也為此苦惱不已——哮喘！
哮喘實質上是一種呼吸道的過敏反應，是人體對異物所產生的過度免疫反應。
今天這篇文章將詳細介紹哮喘是怎樣在人的肺部產生的，以幫助對此有知識需求的人群。
在開始之前，我們首先要詳細講解呼吸道、肺等組織的基本生理、解剖知識。
呼吸道等的解剖結構
人的肺是一塊類海綿組織，擁有著相當不錯的彈性。
這種彈性的基礎，可以幫助肺部進行空氣的輸入和排除，以交換氧氣和二氧化碳。
在肺組織的連接處存在著一些類似樹幹的管道，此即呼吸道。
最粗的為氣管，再分支為支氣管，再分支為細支氣管
人們根據呼吸道的粗細進行了簡單劃分，比如中央部最粗的部分稱為氣管，支氣管再分支是為支氣管，支氣管再分支就是細支氣管。
而如果將細支氣管放在顯微鏡下，又可以看到裡面密密麻麻的樹突一樣的結構。
細支氣管放大之後有密密麻麻的樹突結構
而這些樹突結構再放在分辨能力更強的顯微鏡下，就可以看到肺臟組織的最小單位了——肺泡。
其中包括肺泡
肺泡顧名思義，結構呈現泡狀，它是由豐富的毛細血管和軟組織膜構成。
肺泡內根據氧氣和二氧化碳的濃度，將新鮮空氣的高濃度氧填入血液中的紅細胞內的血紅蛋白，同時將其中紅細胞中高濃度的二氧化碳填入其中，最終通過呼氣將其呼出。
肺泡是肺的基本功能單位
但是，眾所周知，空氣中瀰漫著形形色色的微生物等異物，如果呼吸系統自身沒有對抗這種潛在的風險機制是極其危險的。
而對此，呼吸道系統發展出了自己的免疫機制。
呼吸道的正常免疫機制
如果將細支氣管切開，然後再用顯微鏡進行放大，我們就可以看到裡面複雜的結構。
細支氣管的細微結構01
首先，我們可能會注意到那些一擺一擺的毛狀結構。這些毛狀結構被稱為纖毛或絨毛，它是細支氣管腔的表皮細胞的部分結構。
細支氣管的細微結構02
細支氣管表皮細胞整齊的排列在氣道腔，同時將自己長滿纖毛的一面朝向其中，纖毛有規律地朝著口鼻的方向進行週期擺動，如此氣道腔內的異物（微生物等）就可以在纖毛的作用下被排出體外。
纖毛的定向擺動可以起到清除異物的作用
此外，在呼吸道的表皮上還存在一種叫做杯狀細胞的細胞，它是一種黏液分泌細胞，通過分泌黏液將異物固定住，再借助纖毛擺動，就可以高效率地清除異物了。
而我們的痰就是這種黏液的緣故，咳痰是一種自我保護機制。
但是，即便如此，還是可能有些“漏網之魚”進入到正常組織中，對人體造成侵害。
所以，對此人體也要對這種情況進行應對。
在表皮的組織細胞的間隙裡，插著一根來自樹突狀細胞的長足，這根長足就好比是“天線”，可以及早有針對地識別呼吸腔內潛在的危險因素。
一般它只識別一些特定的異物，比如各種病毒、過敏原等。
樹突狀細胞是免疫反應的“偵察兵”
同時在部分表皮細胞、平滑肌細胞中還填充著一種叫做肥大細胞的免疫細胞。肥大細胞內充滿著“顆粒”，顆粒裡面包含著組胺等一系列炎性介質。
當肥大細胞被激活之後，它就會將自己的顆粒排出來，釋放組胺，於是局部就可發生炎症反應。
肥大細胞充滿著包含組胺的顆粒
而在表皮組織細胞以下，則存在免疫系統至為關鍵的淋巴細胞。淋巴細胞中分為兩種重要的亞型：B淋巴細胞和T淋巴細胞。其中，B淋巴細胞可以分泌抗體，抗體與抗原一對一的結合，使其失去活性，最後由吞噬細胞等將其消滅。T淋巴細胞，則可以特異性地識別問題細胞（比如被病毒感染的細胞或腫瘤細胞），然後伸出致命觸角，啟動問題細胞的自我凋亡機制，最後問題細胞就會水解破裂，而這時吞噬細胞等就可以目標明確地消滅這些異物了。
淋巴細胞
哮喘的發生機理
有上述的基本知識後，我們就可以來詳細解釋哮喘是如何發生的了。
哮喘的本質是一種過度的免疫反應。
在上一節我們提到過樹突狀細胞，它們就如同偵查兵一樣，去提前感知到來自呼氣腔道內的危險異物。
理論上來講，任何物質都可能成為過敏原，只要這種物質被機體免疫細胞們認定為“異物”，就可引起免疫反應。
而在日常生活中，呼吸道的過敏原常見如塵蟎、花粉、菸草等。
當然，特別要提的是，過敏反應並不是第一次感染過敏原產生的，相反是多次接觸該過敏原之後，所導致的。
當來自樹突狀細胞的長足檢測到機體的過敏原之後，它會釋放IL-25和TSLP等因子，同時將自己的長足收回，並離開該部位。於是，過敏原就可以順著其留下的空隙進入到表皮以下。
樹突狀細胞偵查到過敏原
當然，過敏原除了通過樹突狀的空隙進入表皮下，還可以通過皮表細胞直接的縫隙，但是該過程較慢。
過敏原也可通過細胞間隙進入
當過敏原到達肥大細胞之時，過敏原將作為一種抗原嘗試與肥大細胞上的特異性受體（IgE受體）進行結合。
過敏原到達肥大細胞
肥大細胞的IgE受體開始與之結合
而當過敏原（抗原）同時與兩個IgE受體進行結合，如此肥大細胞最終被激活。
肥大細胞被激活
被激活的肥大細胞，將自身充滿組胺的顆粒通過胞吐的方式，將其排到組織間隙中。
炎性介質組胺可引起平滑肌細胞收縮，同時還可去激活T細胞等免疫細胞。
肥大細胞開始釋放組胺等炎性介質，並導致平滑肌收縮
當T細胞感知到這份信息之後，它們就會自行增殖，來應對“風險”。它們會源源不斷地產生具有免疫功能的細胞。
T細胞開始被激活被增殖分化
其中，有一種叫做嗜酸性粒細胞的免疫細胞與哮喘密切相關。它們是由淋巴細胞增殖分化而來。
嗜酸性粒細胞會順著異物濃度梯度，通過變形穿過表皮細胞間隙，追蹤到異物濃度更高的呼吸腔內。
嗜酸性粒細胞透過表皮細胞進入呼吸道腔
然後在呼吸道腔內開始不停地工作。
嗜酸性粒細胞開始“工作”
它們可以分泌IL-5和IL-3因子，這些因子是進一步加重炎症反應的介質。
於是，在嗜酸性粒細胞的分泌的因子刺激下，位於表皮的杯狀細胞開始源源不斷地分泌黏液。
嗜酸性粒細胞分泌IL-5和IL-3等炎性因子
而在茫茫眾多的免疫細胞的“辛勤勞作”下，呼氣道腔內開始產生大量的黏液。
此外，炎症因子還可刺激氣管平滑肌進行收縮，原本寬大的呼吸腔瞬間變的狹小。
呼吸道平滑肌收縮，導致呼吸道腔變窄
而又在大量黏液、水腫等因素的影響下，原本就狹小的呼氣道腔就變得更小或完全堵塞，於是病人就開始呼吸困難，最終哮喘發作了。
結語
哮喘對於現代人來講，早已不是什麼嚴重的疾病。
但是，對哮喘的防護仍然要十分用心，因為稍有不慎，可短時間使人窒息死亡。
所以，哮喘病人除了知道自己的過敏原，同時還要隨身攜帶藥物，以免不知源頭的過敏原突然間來襲。
除了這種預防治療方法，醫學上還在研究脫敏療法，即通過小劑量的過敏原刺激，一點點來使機體對過敏原的免疫反應不至於太過嚴重，最終完全脫敏。
此外，現代人的良好的衛生環境使得我們遠離了各種抗原刺激，這當然是一種進步。
但是，這種情況也在某種程度上，使得我們無法獲得對某些抗原的正常防禦機制。
而哮喘可能也與這種異常機制有關。
當然，這還需要進一步的研究，我們對此還知之甚少！
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